如图甲所示的是养鸡场的一种电热孵卵器,杨洁同学为该场设计安装了调节温度的旋钮式多档开关,其内部电路简图如图甲所示,两电阻丝阻值Rl = R2 = 242Ω,旋转多档开关的旋钮可以改变a 、b 、c、d 四个接线之间的连接情况,从而使家用电器达到所需温度。图乙给出了其中的五种连接方式。
几种长lm ,横截面积lmm2 的金属导线在20 ℃ 时的电阻值
则:( l )图乙中电路连接不正确的是哪一个?(用英文字母表示)并请你说明原因。(2 )计算该家用电器正常使用时的最小功率。
( 3 )如果请你选用上表中的材料做电阻线,你将选用何种材料,若电阻线的横截面积为1mm2 ,至少要多长的电阻线?为了缩小电阻线的体积,你打算对材料作何种处理?
导线 | 电阻R/Ω | 导线 | 电阻R/Ω |
铜 | 0.017 | 钨 | 0.052 |
铝 | 0.027 | 锰铜合金 | 0.44 |
铁 | 0.096 | 镍铬合金 | 1.1 |
如图是一种测电阻的实验电路,R1是电阻箱,电源电压保持9V不变。
(1)当开关掷向1时,电压表示数为3V,此时电阻箱的电阻为6Ω,求R2上电流在1min内产生的热量是多少?
(2)当开关掷向2时,灯泡恰好正常发光,电压表读数为原来的2倍,求灯泡的额定电压和额定功率。
在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰的方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力。(3分)
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103㎏/m3)
图甲是周小平同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置。R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为 6V恒定不变。电流表0~30mA量程接入电路,图乙是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边空调电路则正常工作。
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并标出表盘上25℃的位置。(3分)
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?(2分)
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施。(改变电阻除外)(1分)
温度t /℃ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
冬天,伍珍同学使用电热毯时,发现电热毯有高温和低温档,她决定探究电热毯内部电路.图甲、乙分别为他和裘实设计的电热毯的模拟电路图(电炉丝相当于电热毯内部发热电阻).
(1)图甲中定值电阻R1=10Ω(置于电热毯外部),电炉丝R2=20Ω,请计算低温档时发热电功率;
(2)图乙中两根电炉丝R2=20Ω、R3=10Ω,请计算高温档时发热电功率;
(3)请对两个同学设计的模拟的电路进行评估(请指出你认为好的设计电路,并说明优点和缺点)。